烤烟新品种南江3号需水特征分析

烤烟新品种南江3号需水特征分析

摘要分析南江3号需水特性，结果表明：烤烟田间烟株间蒸发量为前期大于后期，蒸腾差异主要表现在对照烟田伸根期蒸腾值大，团棵以后直到采收完毕蒸腾值均小于控水处理。经测定，伸根期的蒸腾小于蒸发速率，a旺长期>成熟后期>成熟前期的日蒸发量。

烤烟新品种南江3号在旺长期的田间烟株间蒸发量没有随着气温的升高而增大，反而呈下降趋势。分析其原因可能是尽管旺长期温度高，随着烟株的生长，茎叶茂盛，到旺长后期，烟田形成“封行”，烟叶对烟田的郁闭作用更加明显。成熟后期的蒸发量比前期稍有提高，可能是后期烟叶的采收郁闭作用减小的缘故。

不同水分控制处理间的烟田蒸发量存在一定差异，主要表现在对照处理（自然雨养）烟田伸根期和成熟后期土壤蒸发值大一些，团棵以后进入旺长期烟田土壤蒸发值偏小。可能是伸根期和成熟后期对照烟田土壤含水量高于控水处理，同等气候条件下土壤含水量值高则烟田日蒸发量大；团棵以后对照烟田受旱较为严重，烟田土壤含水量下降明显，烟田日蒸发量减小。

2.2 烤烟新品种南江3号烟田蒸腾动态变化

烤烟的蒸腾是指进入烟株体内的水分通过叶片气孔蒸腾作用从体外散失到体外的过程，是烤烟正常的耗水生理现象。蒸腾作用的强弱常用蒸腾速率来表示，即单位面积上单位时间蒸腾失水的数量[5-6]。根据对烟田烟株蒸腾的测定，结果见表2。

将表2数据对其作图得图2，可以看出：烤烟新品种南江3号蒸腾量变化具有明显的阶段性，移栽后（5月中旬）1个月内蒸腾量少；团棵期（6月中旬）以后的蒸腾达到全生育期的最高峰；现蕾打顶以后，蒸腾趋于和缓，成熟采烤期后，蒸腾强度随之相应降低，到成熟后期，蒸腾强度降到最低。不同处理间烟田的蒸腾存在一定差异，主要表现在对照烟田伸根期蒸腾值大一些，团棵以后直到采收完毕蒸腾值均小于控水处理。

2.3 烤烟新品种南江3号烟田蒸散量的动态变化

烟田的蒸散量是烟田棵间蒸发量与烟田烟株的蒸腾量之和，通常将这2部分的和近似等于烤烟新品种南江3号需水量[7]。控水处理这2部分的结果见表3。

对各阶段的蒸散量作图得图3。可以看出，烤烟新品种南江3号蒸散量基本上呈现为伸根期小、旺长期大、成熟前期较大、成熟后期小的单峰型规律。日蒸散量高峰出现在旺长期，控水处理旺长期的日蒸散量约为 6.7 mm，对照为 5.3 mm。在伸根期烤烟新品种南江3号的蒸散量逐渐增加，到旺长期达到高峰，其后逐渐减小。

图3总结了烤烟新品种南江3号耗水总体的变化。表明烟田全生育期蒸腾量大于蒸发量，控水处理烟地蒸腾量占总蒸散量的64%，旺长期和成熟前期远大于蒸发作用，而成熟后期略大于蒸发作用。

2.4 烤烟新品种南江3号烟田蒸发与蒸腾关系的动态变化

烟株对水分的消耗主要表现为植株蒸腾、棵间蒸发量，二者互为消长，其数量关系可用叶面蒸腾在总蒸散量中所占的比值（a值）来描述。其与叶面积指数密切相关，冠层荫蔽状况愈好，所截留的净辐射愈多，用于蒸腾的能量越多，a 值越大。经测定，在伸根期，此时的蒸腾小于蒸发速率，a<0.5。团棵以后的生理活动旺盛，此时a值在0.75左右。现蕾后a值有所回落。而成熟后期a值进一步减小，在0.5左右（表4）。

2.5 烤烟新品种南江3号生长耗水特征

由上述分析和表5结果可知，烤烟新品种南江3号在适宜水分状态下的需水量为502.53 mm。各生育期分别为：伸根期需水量为87.85 mm、旺长期需水量为232.14 mm、成熟前期需水量为123.99 mm、成熟后期需水量为58.55 mm。

2.6 烤烟新品种南江3号生长季内需水与降水供应的平衡分析

采用FAO推荐的简化农田水量平衡方程进行计算。计算方程为：

ETc=I+P-RO-△SF-△SW

式中：ETc为时段内作物蒸发蒸腾量；I为灌溉量；P为降雨量；RO为地表径流损失；△SF为土体下边界净通量；△SW为计划层土体贮水量变化。当土体发生深层渗漏时（通量向下）△SF取正值，地下水通过毛细作用向上补给根系时（通量向上）△SF取负值。在农田或较平缓地区RO一般可忽略。但是采用此种方法易受到仪器、取样地点等因素影响，故在测量的同时采用参照作物需水量法进行估计矫正。计算公式为：

ETc=KCi ET0

式中：KCi为第i个时期的作物系数，可由经验获得；ET0为参照作物需水量，因此运用修正彭曼公式计算获得，公式为：

ET0={P0/P？親Δ/r？親Rn+0.26（1+uBu）（ea-ed）}/（P0/P？親Δ/r+1）

式中：P0和P为海平面与计算地点平均气压（hPa）；Δ为饱和水气压随温度的变率，可根据气温t用气象学中公式算出；r为湿度计常数；ea和ed为饱和水气压与实际水气压（hPa）；Rn为净辐射，以蒸发能力计（mm/d），可以用该地区总辐射、气温t、日照时数与ed按气象学经验公式算出；u为地表以上2 m 处日平均风速（m/s）；Bu为风速修正系数。

综合以上试验研究结果，试验区内烤烟生育期降雨总量较为充足，但降雨量在各月的分配不均匀。这种时间分布的不匀，造成烤烟需水与雨量分配之间的矛盾。烤烟新品种南江3号生育期间的需水量与试验区同期天然降水间的差距见图4、5、6。

从图4可以看出，烤烟生长的前期（伸根期），降雨量126 mm，烤烟的需水量为87 mm左右，降雨量明显高于烤烟的需水量，不利于烤烟根系的早期发育。旺长期缺口量达42 mm，成熟前期缺口量也有27 mm。

从图5可以看出，在旺长期内烤烟需水量是不断增加的。末期稍有减少，这与该时期的农事操作（主要是打顶）有关。降雨分布不均，前中期降雨较少，远低于此时烤烟的正常需水量，缺水较严重。

从图6可以看出，成熟期随着烤烟烟叶的不断采摘，每周需水量是不断减少的，前期减少幅度较大，后期平缓。前期的降雨量小于需求量，后期的降雨基本能满足烤烟需水。总体来看，整个烤烟生育期内，伸根期和成熟后期需水与降雨较（下转第26页）（上接第24页）

为吻合，中间2个时期吻合程度较差，尤其以旺长期突出。

3 结论与讨论

3.1 烟间蒸发测定方法分析

烟田土壤水分消耗包括棵间土壤蒸发和作物蒸腾2部分，而这2部分的测定是烟田水分循环以及土壤-烤烟-大气连续体水分传输动态模拟研究中主要工作之一，同时也是一直困扰着人们的难题。只有明确了在烤烟作物各生育阶段土面蒸发与叶面蒸腾的比例关系，才能准确地估算烟田土壤水分动态，制定合理的灌溉措施，并尽可能减少无效的土面蒸发，提高水的利用效率。因此，确定一种简便、准确的测定作物棵间蒸发的方法尤为重要。利用大型的称重式蒸渗仪可以比较准确地测定蒸腾和蒸发量，但由于设备价格昂贵而限制其广泛应用。微型蒸渗仪（Micro-Lysimeter）是20世纪80年代以来发展起来的一种无扰动、封底、可以移动的小型观测器皿，它可以在不剧烈变更田间或土壤环境条件的情况下，使研究者能够在作物冠层下方对每天的土壤蒸发进行观测。通过在本研究中应用该方法后也证明这是测量土壤蒸发的一种简便、实用且比较精确的有效测定方法。

3.2 烤烟新品种南江3号生长阶段需水特征

烤烟新品种南江3号的需水量包括烟株的蒸腾耗水、烟田土壤蒸发耗水和组成植株体所需的水分。组成烟株和消耗于光合作用等生理过程所需的水量只占总需水量中很微小的一部分（一般小于1%），而且这一小部分的影响因素又较复杂，难于准确计算，故在实际需水量计算中人们均将此部分忽略不计，认为需水量等于植株蒸腾量和棵间蒸发量之和，即所谓的蒸发蒸腾量也称之为蒸散量。对贵阳